鄔立剛

（黑龍江農業(yè)職業(yè)技術學院，黑龍江佳木斯 154007）

飼用微生態(tài)制劑概述

鄔立剛

（黑龍江農業(yè)職業(yè)技術學院，黑龍江佳木斯 154007）

微生態(tài)制劑作為一種天然的綠色添加劑，國內外的研究表明其具有防治消化道疾病、提高機體免疫力、促進營養(yǎng)物質消化吸收、促生長等功效。本文對微生態(tài)制劑的發(fā)展歷史、種類、作用機理、菌種選擇及使用注意事項等方面進行了綜述。

微生態(tài)制劑；種類；機理

微生態(tài)制劑又稱飼用微生物添加劑、活菌劑、生菌劑、促菌生，主要包括生長促進劑和益生素，是在微生態(tài)學理論指導下，從自然界分離出來或通過生物工程技術人工繁殖的有益微生物，通過特殊生產(chǎn)工藝加工制成含有活菌的生物制劑（洪黎民，2007）；微生態(tài)制劑是天然的綠色添加劑，無毒副作用、不產(chǎn)生抗藥性、無殘留、使用方便，具有補充、調整和改善動物消化道內微生態(tài)平衡，防治消化道疾病，提高機體免疫能力、代謝能力及對飼料的消化吸收能力和促進生長等作用（韓俊文，2005）；微生態(tài)制劑作為腸道內正常微生物的補充部分，應達到維持消化道內微生態(tài)平衡的目的，可增強畜禽自身免疫力，改善營養(yǎng)物質的消化吸收效果，進而達到防治疾病、提高飼料轉化率和畜禽生產(chǎn)性能的目的（李桂杰等，2000）；目前實際生產(chǎn)中，微生態(tài)制劑主要用于替代抗生素添加劑、改善腸道內外環(huán)境、抑制疾病發(fā)生及提高生產(chǎn)性能。

1 微生態(tài)制劑的發(fā)展歷史

活菌作為食品添加物已有幾千年歷史，各種發(fā)酵食品及酸奶實際上就是微生態(tài)制劑的雛形?，F(xiàn)在，人們仍保留著以不同方式食用酵母菌的習慣。世界各國對微生態(tài)制劑的應用情況不盡相同，1908年俄國微生物學家首先提出細菌培養(yǎng)物具有治療疾病的作用，并研究得出乳酸桿菌具有抑制大腸桿菌的作用；美國從20世紀70年代開始使用飼用微生物；日本20世紀80年代初已使用26種醫(yī)用益生素；法國1991年已有50多種菌類在市場上銷售；另外德、英、丹麥等一些西歐國家相繼研制出微生態(tài)制劑作為抗生素替代品在豬、肉牛、雞飼料中應用（劉文波等，2000）。1992年中國微生態(tài)學會的成立標志著我國開始研究微生態(tài)制劑，飼用微生態(tài)制劑的應用研究被列為國家“八五”科技攻關課題，這使得微生態(tài)制劑的研究與應用成果喜人。目前國內多家企業(yè)已研制生產(chǎn)多種高質量的飼用微生態(tài)制劑，其已經(jīng)成為畜用飼料添加劑中不可或缺的品種之一。

2 微生態(tài)制劑的種類

微生態(tài)制劑按菌種不同可分為乳酸桿菌類、芽孢桿菌類、酵母菌類、放線菌類、光合細菌類和復合微生物制劑等。我國批準可直接用做動物飼料添加劑的微生物菌種有乳酸乳桿菌、植物乳桿菌、屎腸球菌、地衣芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、糞腸球菌、戊糖片球菌、產(chǎn)朊假絲酵母、乳酸腸球菌、枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、乳酸片球菌、沼澤紅假單胞菌、釀酒酵母等。乳酸桿菌類是動物腸道中的正常微生物，目前應用較多的是嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌，其中乳酸菌和酵母菌、糞鏈球菌是目前應用最多的菌種（梁云飛，2006）。

豬用微生物菌種主要有三類，一是乳酸菌類，其將單糖轉化為乳酸，從而使腸道內pH值降低，起到抑制大腸桿菌等病原菌的作用；二是芽孢桿菌類，主要包括地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等，可在不利環(huán)境中形成芽孢，進入腸道后將淀粉轉化為單糖，單糖再由其他菌轉化為乳酸，從而降低腸道pH值，抑制病原菌的生長（宋俊宏等，2006），同時芽孢桿菌類還能夠大量消耗腸道內的氧氣，造成厭氧環(huán)境，使需氧病原菌難以生存，而優(yōu)勢的厭氧菌群則大量繁殖，從而抑制病原菌的生長；三是酵母類，其富含B族維生素、消化酶和核苷酸，能參與豬機體內蛋白質、脂肪和糖類代謝，促進胃腸道發(fā)酵功能，增強豬的消化功能。

3 微生態(tài)制劑的生物學依據(jù)

健康豬只腸道內棲息著多種正常菌群，彼此之間相互依存和制約，從而維護著豬腸內微生態(tài)平衡及機體健康。當豬處于應激、消化紊亂、飼料改變、用抗生素治療等時期，會引起消化道內的菌群紊亂，微生態(tài)平衡被打破，嚴重的會出現(xiàn)病理狀態(tài)，導致豬的生產(chǎn)力水平大幅下降。添加微生態(tài)制劑，可調節(jié)腸道微生態(tài)平衡，恢復腸道有益菌的優(yōu)勢，抑制有害菌，從而增進豬體健康。

4 微生態(tài)制劑的作用機理

飼料中添加的微生態(tài)制劑可通過微生物和腸組織代謝兩個途徑發(fā)揮其作用，其中微生物途徑是指微生物菌類通過補充有益微生物，利用有益菌菌群優(yōu)勢競爭性抑制有害菌定植；腸組織代謝途徑是指微生態(tài)制劑調節(jié)腸道微生態(tài)區(qū)系，降低腸黏膜的代謝率和能量消耗，將更多的營養(yǎng)物質用于生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)性能。使用微生態(tài)制劑替代抗生素可避免發(fā)生機體菌群失調、耐藥菌株增加以及藥物的毒副反應(張為鵬等，2007)，其作用機理主要有以下幾方面（羅慧等，2008）。

4.1 調節(jié)機體免疫機能

微生態(tài)制劑所含的活菌群可先于病原菌附著并進入腸道的上皮細胞，一些菌群本身或細胞壁成分可以刺激宿主免疫細胞，使其激活，有效提高干擾素和巨嗜細胞的活性，刺激巨噬細胞產(chǎn)生IgA、IgM，增強吞噬細胞的吞噬能力，抑制有害菌群生長，減少腸道內有毒物質的產(chǎn)生，維護腸黏膜結構完整，有效抑制感染，從而達到調節(jié)機體免疫力的作用。

4.2 合成多種營養(yǎng)物質

微生態(tài)制劑在腸道內定位繁殖，不僅會產(chǎn)生生理活性物質（如生長素、生長刺激因子等），還能促進畜禽對營養(yǎng)物質的消化、吸收，并產(chǎn)生B族維生素、氨基酸、淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等營養(yǎng)物質，提高飼料轉化率。

4.3 增強細胞膜通透性和產(chǎn)生抗菌物質

乳酸球菌中的A類細菌素能增強敏感菌株的膜通透性，使膜質體內和細胞內的氨基酸、ATP等營養(yǎng)物質外流；乳酸球菌中的B類細菌素能在敏感菌細胞膜上形成親水通道，致使胞內營養(yǎng)物質外泄，胞外水分流入，進而抑制和殺死細胞。

乳酸是腸道微生物活性的主要調控物質，它在腸道內經(jīng)代謝產(chǎn)生乙酸，乙酸又是合成揮發(fā)性脂肪酸的主要成分。消化道內pH值的降低會抑制對酸敏感的病原菌繁殖。同時乳酸菌菌株均可產(chǎn)生細菌素，細菌素作為作用于細菌靶細胞的抗菌物質具有較好的抗菌作用。

4.4 微生態(tài)平衡

該理論包括以下幾方面內容：一為生物拮抗學說。微生態(tài)制劑中的活菌多數(shù)為機體的正常菌群，進入機體后能夠迅速繁殖，充分利用菌群的定植性、排它性和繁殖性，對有害微生物產(chǎn)生拮抗作用；有些益生菌還可產(chǎn)生細菌素、有機酸、過氧化氫等直接抑制病原菌；還有些微生物則在發(fā)酵和代謝過程中通過改變某些酶的活性來抑制有害微生物的代謝，抑制有害微生物的生長、繁殖。二為生物奪氧學說。需氧型微生物菌群快速在消化道內定植并在生長繁殖的過程中消耗大量氧氣，創(chuàng)造無氧環(huán)境，導致有害菌因缺氧而無法生存。微生態(tài)制劑通過創(chuàng)造良好的腸道微生態(tài)環(huán)境以保證厭氧菌群的正常生長繁殖，由此可恢復腸道微生態(tài)平衡，進而達到預防和治療疾病的目的。

4.5 生物屏障結構建立

正常微生物菌群有序地定植于胃腸等消化道黏膜上皮細胞之間，占據(jù)了上皮細胞的黏附位點，構成機體的防御屏障，起著占位、爭奪營養(yǎng)、互利共生或拮抗作用，可阻止病原微生物的定植，防止了病原菌的定位轉移。動物患病時消化道上皮通透性增強，日糧和黏膜抗原通過消化道上皮轉移，導致消化道上皮局部炎癥反應。微生態(tài)制劑中的有益微生物可參與形成生物屏障結構，抑制病原微生物的生長繁殖。

4.6 環(huán)境凈化作用

枯草芽孢桿菌進入消化道后，可在大腸中產(chǎn)生三種酶：氨基氧化酶、氨基轉移酶和分解硫化物的酶。氨基氧化酶、氨基轉移酶共同作用可將臭源吲哚化合物完全氧化，而分解硫化物的酶可將硫化物氧化成無臭、無毒的物質，進而降低血液及糞尿中的有害氣體濃度，改善畜舍環(huán)境（李健雄等，2004）。

5 微生態(tài)制劑菌種的選擇

微生態(tài)制劑菌種的選擇應重點考慮產(chǎn)品的安全性、功能性和技術可行性，其中安全性為重中之重。選擇優(yōu)良菌株要嚴格遵循以下原則：一為無毒、無殘留的非病原菌，不引起胃腸道紊亂或感染；二是無可遺傳的抗菌性基因，遺傳穩(wěn)定性良好，保證菌種在不同環(huán)境中不變異，具有遺傳穩(wěn)定性和可控性。

應用微生態(tài)制劑的主要目的是充分利用其功能性。微生態(tài)制劑的活菌劑應能與消化道內的有益菌群互作，改善消化道微生態(tài)平衡，增加有益菌群數(shù)量，抑制病原菌生長。優(yōu)良菌群要求具有以下功能：具有耐酸性，能以活菌狀態(tài)通過胃進入腸道；耐膽汁性，不能過早解離膽汁鹽，避免影響微生態(tài)菌群的功能；在胃腸道上皮表面有良好的黏附性以及持久性；具有免疫刺激性，但不會引起炎癥；對病原菌有拮抗活性、抗誘變性；能產(chǎn)生具有一定功能的生物活性物質。

微生態(tài)菌群能否適應工業(yè)化生產(chǎn)主要看它的技術可行性。適應工業(yè)化生產(chǎn)的微生態(tài)菌群必須具備如下特征：一是感觀性狀指標良好，不產(chǎn)生難聞的氣體；二是能提供品質優(yōu)良的活性物質，在整個生產(chǎn)過程中能保持理想性狀，活性、穩(wěn)定性良好；三是在指定位點能夠存活、繁衍，且具有抗噬菌體特性；四是適于大量生產(chǎn)和儲存，在較高濃度下仍具有較高活性（羅慧等，2008）。

6 微生態(tài)制劑在生豬生產(chǎn)中的應用

研究表明，在豬飼料中添加微生態(tài)制劑能增強機體抗病力、降低腹瀉率，提高飼料轉化率和日增重。薛艷秋在斷奶仔豬飼料中添加益生素（添加量為0.1%），使日增重提高15.65%，飼料轉化率提高14.53%。何若剛等在用活性微生物制劑益生素防止仔豬下痢試驗中證實，使用益生素的哺乳仔豬發(fā)病率比對照組低22.13%，頭均增重比對照組高0.49kg，差異顯著；對下痢哺乳仔豬一次性投藥治愈率達96.3%。黃平用EM制劑飼喂生長豬，增重提高10.45%，料肉比降低7.75%，并能改善豬舍空氣環(huán)境，有效防止白痢、大腸桿菌病、霍亂及豬葡萄球菌感染等細菌性疾病，增強機體抗病力。庹林軻、龐彥等在21～35日齡仔豬的飲水及飼料中添加微生態(tài)制劑，試驗結果為體重提高14.89%，仔豬腹瀉率下降了82.8%，日增重提高了29%，飼料利用率提高了15.4%。李玉杰等在35～65日齡斷奶仔豬飼糧中添加0.2%微生態(tài)制劑，使其日增重提高16.66g，料重比下降0.12，且腹瀉較少。

7 微生態(tài)制劑的發(fā)展趨勢

微生態(tài)制劑未來的發(fā)展趨勢為利用轉基因技術等生物技術手段，開發(fā)高產(chǎn)能菌種；通過基因工程，生產(chǎn)能永久定居在動物消化道的多功能微生態(tài)制劑；加強微生態(tài)制劑與益生元、酶制劑、中草藥的協(xié)同作用與作用機理的研究；深入研究微生態(tài)制劑對動物免疫功能的影響及其作用機制；針對動物的某個生產(chǎn)階段，研究專用的微生態(tài)制劑以提高使用效果（劉文波等，2000）。

S816.7

A

1673-4645（2013）07-0054-03

2013-06-06

鄔立剛（1979-），男，黑龍江省賓縣人，碩士學位，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學

略）